DE102017102344A1 - Printed circuit board for an electric motor, method for producing a printed circuit board for an electric motor and electric motor - Google Patents
Printed circuit board for an electric motor, method for producing a printed circuit board for an electric motor and electric motor Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte für einen Elektromotor, mit einer Spule, die aus mindestens einer spiralförmig innerhalb einer Lage der Leiterplatte verlaufenden Leiterbahn gebildet ist, und mit einem Spulenkern aus einem ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Material, der sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu der Lage angeordnet ist, wobei der Spulenkern vollständig innerhalb der Leiterplatte angeordnet und gegenüber der Umgebung der Leiterplatte elektrisch isoliert ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte für einen Elektromotor, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist:- Erzeugen einer Spule, die aus mindestens einer spiralförmig innerhalb einer Lage der Leiterplatte verlaufenden Leiterbahn gebildet ist,- Erzeugen eines Spulenkerns aus einem ferromagnetischen Material, der sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu der Lage angeordnet ist,- Anordnen des Spulenkerns vollständig innerhalb der Leiterplatte,- Erzeugen einer elektrischen Isolation des Spulenkerns gegenüber der Umgebung der Leiterplatte.The invention relates to a printed circuit board for an electric motor, comprising a coil formed from at least one conductor track running spirally within a layer of the printed circuit board, and a coil core made of a ferromagnetic or ferrimagnetic material extending in a direction perpendicular to the printed circuit board Position is arranged, wherein the coil core is disposed completely within the circuit board and electrically insulated from the environment of the circuit board. Furthermore, the invention relates to a method for producing a printed circuit board for an electric motor, comprising the following method steps: - generating a coil which is formed from at least one spirally extending within a layer of the circuit board trace, - generating a coil core of a ferromagnetic material, the extending in a direction which is perpendicular to the layer, - arranging the coil core completely within the circuit board, - generating an electrical insulation of the coil core relative to the environment of the circuit board.
Description
Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte für einen Elektromotor, mit einer Spule, die aus mindestens einer spiralförmig innerhalb einer Lage der Leiterplatte verlaufenden Leiterbahn gebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Elektromotor mit einer derartigen Leiterplatte und ein Verfahren zu Herstellung einer solchen Leiterplatte.The invention relates to a printed circuit board for an electric motor, with a coil which is formed from at least one spirally extending within a layer of the printed circuit board conductor track. Furthermore, the invention relates to an electric motor with such a printed circuit board and a method for producing such a printed circuit board.
Derartige Leiterplatten können Einsatz in Elektromotoren finden, die eine oder mehrere in einer Leiterplatte integrierte Spulen aufweisen. Solche Elektromotoren werden auch als Leiterplattenmotoren oder printed ciruit board (PCB)-Motoren bezeichnet und können als Rotationsmotor oder als Linearmotor ausgebildet sein.Such printed circuit boards can be used in electric motors which have one or more coils integrated in a printed circuit board. Such electric motors are also referred to as printed circuit board motors or printed circuit board (PCB) motors and can be designed as a rotary motor or as a linear motor.
Eine Leiterplatte für einen Elektromotor der zuvor genannten Art ist beispielsweise aus der
Elektromotoren mit derartigen Leiterplatten haben sich in der Praxis bewährt. Allerdings hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die durch solche Elektromotoren bereitstellbare Kraft begrenzt ist.Electric motors with such printed circuit boards have proven themselves in practice. However, it has turned out to be disadvantageous that the force which can be provided by such electric motors is limited.
Ausgehend von einem solchen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Leiterplatte für einen Elektromotor anzugeben, der für Anwendungen mit hohen Kraftanforderungen geeignet ist.Based on such a prior art, it is an object of the invention to provide a printed circuit board for an electric motor, which is suitable for applications with high power requirements.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Leiterplatte für einen Elektromotor vorgeschlagen, mit einer Spule, die aus mindestens einer spiralförmig innerhalb einer Lage der Leiterplatte verlaufenden Leiterbahn gebildet ist, und mit einem Spulenkern aus einem ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Material, der sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu der Lage angeordnet ist, wobei der Spulenkern vollständig innerhalb der Leiterplatte angeordnet und gegenüber der Umgebung der Leiterplatte elektrisch isoliert ist.To solve the problem, a printed circuit board for an electric motor is proposed, with a coil which is formed from at least one helically extending within a layer of the circuit board trace, and with a coil core of a ferromagnetic or ferrimagnetic material which extends in a direction which is arranged perpendicular to the layer, wherein the coil core is disposed completely within the circuit board and electrically insulated from the environment of the circuit board.
Durch den Spulenkern aus einem ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Material kann der durch die Spule erzeugte magnetische Fluss gebündelt und dadurch die magnetische Flussdichte erhöht werden. Bei Verwendung der Leiterplatte in einem Elektromotor hat die Erhöhung der magnetischen Flussdichte zur Folge, dass sich die magnetische Kraftwirkung erhöht. Der Elektromotor kann eine höhere Kraft bzw. ein größeren Drehmoment bereitstellen. Die Anordnung des Spulenkerns vollständig innerhalb der Leiterplatte ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung des Elektromotors. Da der Spulenkern, dessen Material elektrisch leitfähig sein kann, gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert ist, kann die elektrische Isolation des Spulenkerns gegenüber der Spule geringer ausfallen, als dies bei einem Spulenkern der Fall wäre, welcher gegenüber der Umgebung nicht elektrisch isoliert ist. Die Leiterbahn der Spule kann dadurch nah an dem Spulenkern angeordnet werden, wodurch sich die Effizienz der Spule und damit auch des Elektromotors erhöht.By the coil core of a ferromagnetic or ferrimagnetic material of the magnetic flux generated by the coil can be bundled and thereby the magnetic flux density can be increased. When using the circuit board in an electric motor, increasing the magnetic flux density causes the magnetic force to increase. The electric motor can provide a higher force or torque. The arrangement of the bobbin completely within the circuit board allows a compact design of the electric motor. Since the coil core, whose material can be electrically conductive, is electrically insulated from the environment, the electrical insulation of the coil core relative to the coil can be smaller than would be the case with a coil core which is not electrically insulated from the environment. The conductor track of the coil can thereby be arranged close to the coil core, whereby the efficiency of the coil and thus also of the electric motor increases.
Der Spulenkern kann aus einem ferromagnetischen Material gebildet sein, welches Eisen, Cobalt oder Nickel aufweist. Das Material des Spulenkerns kann eine ferromagnetische Legierung oder ein Ferrit sein. Der Spulenkern kann Bleche und/oder gepresstes Pulvermaterial aufweisen. Bevorzugt weist der Spulenkern ein soft magnetic compund (SMC)-Material auf.The bobbin may be formed of a ferromagnetic material having iron, cobalt or nickel. The material of the spool core may be a ferromagnetic alloy or a ferrite. The bobbin may have sheets and / or pressed powder material. The coil core preferably has a soft magnetic compound (SMC) material.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Leiterplatte mehrere Spulen auf, die aus mindestens einer spiralförmig innerhalb einer Lage der Leiterplatte verlaufenden Leiterbahn gebildet sind, und mehrere Spulenkerne aus einem ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Material, die sich in einer Richtung erstrecken, die senkrecht zu der Lage angeordnet ist, wobei die Spulenkerne vollständig innerhalb der Leiterplatte angeordnet und gegenüber der Umgebung der Leiterplatte elektrisch isoliert sind. Die in der Leiterplatte ausgebildeten Spulen können beim Betrieb des Elektromotors unabhängig voneinander angeregt werden. Die Spulenkerne sind separat voneinander innerhalb der Leiterplatte angeordnet, wodurch magnetisch voneinander getrennte Zähne eines Elektromotors gebildet werden können.According to a preferred embodiment of the invention, the circuit board has a plurality of coils, which are formed from at least one spirally extending within a layer of the circuit board trace, and a plurality of cores of a ferromagnetic or ferrimagnetic material extending in a direction perpendicular to the position is arranged, wherein the coil cores are arranged completely within the circuit board and electrically insulated from the environment of the circuit board. The coils formed in the printed circuit board can be excited independently of each other during operation of the electric motor. The coil cores are arranged separately from each other within the circuit board, whereby magnetically separated teeth of an electric motor can be formed.
Eine konstruktiv vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Spule derart ausgebildet ist, dass im Inneren der Spule ein magnetisches Feld erzeugt werden kann, welches senkrecht zu einer Plattenebene der Leiterplatte ausgerichtet ist.A structurally advantageous embodiment provides that the coil is designed such that in the interior of the coil, a magnetic field can be generated, which is aligned perpendicular to a plane of the circuit board.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Leiterplatte eine erste dielektrische Schicht, insbesondere eine erste dielektrische Deckschicht, und/oder eine zweite dielektrische Schicht, insbesondere eine zweite dielektrische Deckschicht, aufweist, über welche der Spulenkern gegenüber der Umgebung der Leiterplatte isoliert ist. Die erste und/oder die zweite dielektrische Schicht können ein unerwünschtes Berühren des Spulenkerns im Sinne einer Basisisolierung verhindern und bieten Schutz gegen elektrischen Schlag. Der Spulenkern erstreckt sich bevorzugt in einer Richtung, die senkrecht zu der ersten dielektrischen Schicht und/oder der zweiten dielektrischen Schicht angeordnet ist. Die erste und/oder zweite dielektrische Schicht sind somit bevorzugt parallel zu der mindestens einen Lage angeordnet, in welcher die Spule ausgebildet ist.According to a preferred embodiment, it is provided that the circuit board has a first dielectric layer, in particular a first dielectric cover layer, and / or a second dielectric layer, in particular a second dielectric cover layer, over which the coil core is insulated from the surroundings of the circuit board. The first and / or the second dielectric layer can prevent unwanted touching of the coil core in the sense of basic insulation and offer protection against electric shock. The coil core preferably extends in a direction perpendicular to the first dielectric layer and / or or the second dielectric layer is arranged. The first and / or second dielectric layer are thus preferably arranged parallel to the at least one layer in which the coil is formed.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders bevorzugt herausgestellt, wenn die Leiterplatte einen isolierenden Bereich zur Isolierung des Spulenkerns gegenüber der Spule aus einem dielektrischen Material aufweist, der zwischen dem Spulenkern und der Leiterbahn der Spule angeordnet ist, wobei die erste dielektrische Schicht und/oder die zweite dielektrische Schicht im Vergleich zu dem isolierenden Bereich eine größere Durchschlagspannung und/oder einen größeren Isolationswiderstand aufweist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, über die erste dielektrische Schicht und die zweite dielektrisch Schicht eine Basisisolierung mit höherer Durchschlagspannung und/oder höherem Isolationswiderstand bereitzustellen und über den isolierenden Bereich zwischen Spulenkern und Spule eine Funktionsisolierung mit geringerer Durchschlagspannung und/oder geringerem Isolationswiderstand.In this context, it has been found to be particularly preferred if the circuit board has an insulating region for insulating the coil core relative to the coil of a dielectric material which is arranged between the coil core and the conductor track of the coil, wherein the first dielectric layer and / or the second dielectric layer has a larger breakdown voltage and / or a greater insulation resistance than the insulating region. In such a configuration, it is possible to provide a base insulation with a higher breakdown voltage and / or a higher insulation resistance via the first dielectric layer and the second dielectric layer, and a functional insulation with a lower breakdown voltage and / or a lower insulation resistance via the insulating region between the coil core and the coil.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher der isolierende Bereich und die erste dielektrische Schicht und die zweite dielektrische Schicht aus demselben dielektrischen Material gebildet sind und eine erste Dicke des isolierenden Bereichs geringer ist als eine zweite Dicke der ersten dielektrischen Schicht und geringer ist als eine dritte Dicke der zweiten dielektrischen Schicht. Hierdurch wird es möglich, Spule und Spulenkern näher aneinander anzuordnen und dadurch die Effizienz der Spule bzw. des Elektromotors zu steigern. Alternativ kann der isolierende Bereich aus einem anderen dielektrischen Material gebildet sein als die erste dielektrische Schicht und die zweite dielektrische Schicht, wobei die erste Dicke des isolierenden Bereichs größer ist als die zweite Dicke der ersten dielektrischen Schicht und größer ist als die dritte Dicke der zweiten dielektrischen Schicht.Particularly advantageous is an embodiment in which the insulating region and the first dielectric layer and the second dielectric layer are formed of the same dielectric material and a first thickness of the insulating region is less than a second thickness of the first dielectric layer and less than a third Thickness of the second dielectric layer. This makes it possible to arrange coil and coil core closer together and thereby increase the efficiency of the coil and the electric motor. Alternatively, the insulating region may be formed of a different dielectric material than the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the first thickness of the insulating region is greater than the second thickness of the first dielectric layer and greater than the third thickness of the second dielectric Layer.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste dielektrische Schicht und/oder die zweite dielektrische Schicht aus einem FR4-Material ausgebildet, bevorzugt aus einem FR4-Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 0,5 W/(mK), besonders bevorzugt aus einem FR4-Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 1 W/(mK). Beim Betrieb der Spule kommt es aufgrund des ohmschen Widerstands der Leiterbahn zu einer Wärmeentwicklung. Die Wärme muss unter anderem über die erste und/oder zweite dielektrisch Schicht aus der Leiterplatte abgeführt werden. FR4-Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 0,5 W/(mK), insbesondere von mindestens 1 W/(mK), hat sich als besonders geeignet erwiesen, die Ableitung der Wärme zu unterstützen und einem unerwünschten temperaturbedingten Ausfall der Spule vorzubeugen.According to a preferred embodiment, the first dielectric layer and / or the second dielectric layer is formed of an FR4 material, preferably of an FR4 material having a thermal conductivity of at least 0.5 W / (mK), more preferably of an FR4 material with a thermal conductivity of at least 1 W / (mK). During operation of the coil, heat is generated due to the ohmic resistance of the conductor track. Among other things, the heat has to be removed from the printed circuit board via the first and / or second dielectric layer. FR4 material with a thermal conductivity of at least 0.5 W / (mK), in particular of at least 1 W / (mK), has proved to be particularly suitable for assisting the dissipation of heat and preventing unwanted temperature-induced failure of the coil.
Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung herausgestellt, bei der die Leiterplatte eine Ausnehmung umfasst, welche die erste dielektrische Schicht und/oder die zweite dielektrische Schicht durchdringt. Durch die Ausnehmung kann die Leiterbahn der Spule elektrisch kontaktiert werden ohne dabei die elektrische Isolierung des Spulenkerns gegenüber der Umgebung zu beeinträchtigen. Zur Kontaktierung der Spule kann ein elektrisch leitfähiges Material in Ausnehmung eingebracht werden. Alternativ ist es möglich, einen Steckverbinder in der Ausnehmung anzuordnen. Die Ausnehmung kann als Tiefenfräsung oder Tiefenbohrung ausgebildet sein.An embodiment has proven to be advantageous in which the printed circuit board comprises a recess which penetrates the first dielectric layer and / or the second dielectric layer. Through the recess, the conductor track of the coil can be electrically contacted without affecting the electrical insulation of the coil core relative to the environment. For contacting the coil, an electrically conductive material can be introduced into the recess. Alternatively, it is possible to arrange a connector in the recess. The recess may be formed as Tiefenfräsung or deep hole.
Bevorzugt weist die Leiterplatte mindestens ein Thermo-Via aus elektrisch leitfähigem Material auf, das sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu den elektrisch leitenden Lagen angeordnet ist und das gegenüber der Spule und/oder dem Spulenkern elektrisch isoliert ist. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Thermo-Via ausgehend von der ersten dielektrischen Schicht durch das Innere der Leiterplatte bis zu der zweiten dielektrischen Schicht, so dass die Ableitung der Wärme aus dem Inneren der Leiterplatte verbessert wird. Der Übergang der Wärme von dem Thermo-Via an die Umgebung kann dann durch die erste und/oder zweite dielektrische Schicht erfolgen.The printed circuit board preferably has at least one thermo-via of electrically conductive material which extends in a direction which is perpendicular to the electrically conductive layers and which is electrically insulated from the coil and / or the coil core. More preferably, the thermal via extends from the first dielectric layer through the interior of the circuit board to the second dielectric layer, so that the dissipation of heat from the interior of the circuit board is improved. The transfer of heat from the thermal via to the environment may then be through the first and / or second dielectric layers.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Leiterplatte eine erste Teil-Leiterplatte und eine zweite Teil-Leiterplatte auf, welche miteinander verbunden, insbesondere verklebt, sind. Hierzu kann eine Außenlage der ersten Teil-Leiterplatte mit einer Außenlage der zweiten Teil-Leiterplatte verbunden werden. Bevorzugt weist die erste Teil-Leiterplatte auf einer der zweiten Teil-Leiterplatte gegenüberliegenden Seite die erste dielektrische Deckschicht auf und die zweite Teil-Leiterplatte weist auf einer der ersten Teil-Leiterplatte gegenüberliegenden Seite die zweite dielektrische Deckschicht auf.According to a preferred embodiment, the circuit board on a first part of the circuit board and a second part of printed circuit board, which are interconnected, in particular glued, are. For this purpose, an outer layer of the first partial printed circuit board can be connected to an outer layer of the second partial printed circuit board. The first partial printed circuit board preferably has the first dielectric cover layer on an opposite side to the second partial printed circuit board, and the second partial printed circuit board has the second dielectric cover layer on an opposite side from the first partial printed circuit board.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Elektromotor, insbesondere Rotationsmotor oder Linearmotor, welcher eine vorstehend beschriebene Leiterplatte aufweist.The object mentioned in the introduction is also achieved by an electric motor, in particular a rotary motor or a linear motor, which has a printed circuit board as described above.
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte für einen Elektromotor vorgeschlagen, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- - Erzeugen einer Spule, die aus mindestens einer spiralförmig innerhalb einer Lage der Leiterplatte verlaufenden Leiterbahn gebildet ist,
- - Erzeugen eines Spulenkerns aus einem ferromagnetischen Material, der sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu der Lage angeordnet ist,
- - Anordnen des Spulenkerns vollständig innerhalb der Leiterplatte,
- - Erzeugen einer elektrischen Isolation des Spulenkerns gegenüber der Umgebung der Leiterplatte.
- Generating a coil which is formed from at least one conductor track extending spirally within a layer of the printed circuit board,
- - Generating a coil core of a ferromagnetic material, which in a Extends direction, which is arranged perpendicular to the position,
- Arranging the spool core completely within the printed circuit board,
- - Generating electrical insulation of the coil core relative to the environment of the circuit board.
Bei dem Elektromotor und dem Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte können dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie bereits im Zusammenhang mit der Leiterplatte beschrieben worden sind.In the electric motor and the method for producing a printed circuit board, the same advantages can be achieved as have already been described in connection with the printed circuit board.
Die Herstellung der Leiterplatte erfolgt bevorzugt derart, dass zunächst eine auch als Nutzen bezeichnete Gesamtleiterplatte hergestellt wird, welche mehrere Leiterplatten umfasst. Die Herstellung dieser Gesamtleiterplatte umfasst bevorzugt die vorstehend genannten Verfahrensschritte zur Herstellung einer Leiterplatte. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt kann die Gesamtleiterplatte dann zu einzelnen Leiterplatten vereinzelt werden, beispielsweise durch eine Trennvorrichtung, insbesondere eine Fräsvorrichtung, eine Schneidvorrichtung oder eine Stanzvorrichtung.The production of the printed circuit board preferably takes place in such a way that first of all a total printed circuit board, which is also referred to as a utility, is produced, which comprises a plurality of printed circuit boards. The production of this total printed circuit board preferably comprises the abovementioned process steps for producing a printed circuit board. In a subsequent method step, the overall printed circuit board can then be singulated into individual printed circuit boards, for example by a separating device, in particular a milling device, a cutting device or a punching device.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die elektrische Isolation des Spulenkerns gegenüber der Umgebung der Leiterplatte eine Deckschicht, welche eine Oberfläche der Leiterplatte vollständig bedeckt, wobei eine Ausnehmung, insbesondere eine Tiefenfräsung oder Tiefenbohrung, durch die Deckschicht erzeugt wird. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt kann dann eine Kontaktierung der Leiterbahn der Spule durch die Ausnehmung erfolgen, beispielsweise dadurch, dass in die Ausnehmung ein elektrisch leitfähiges Material oder ein Steckverbinder eingebracht wird.According to a preferred embodiment of the method, the electrical insulation of the coil core relative to the environment of the circuit board comprises a cover layer which completely covers a surface of the circuit board, wherein a recess, in particular a deep milling or deep hole, is produced by the cover layer. In a subsequent method step, a contacting of the conductor track of the coil can then take place through the recess, for example, by introducing into the recess an electrically conductive material or a plug connector.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die elektrische Isolation des Spulenkerns gegenüber der Umgebung der Leiterplatte eine Deckschicht umfasst, welche eine Oberfläche der Gesamtleiterplatte vollständig bedeckt, wobei eine Ausnehmung, insbesondere eine Tiefenfräsung oder Tiefenbohrung, durch die Deckschicht erzeugt wird. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt kann dann die Vereinzelung der Gesamtleiterplatte zu einzelnen Leiterplatten erfolgen.In this context, it has been found to be advantageous if the electrical insulation of the coil core relative to the surroundings of the printed circuit board comprises a cover layer which completely covers a surface of the overall printed circuit board, wherein a recess, in particular a deep milling or deep hole, is produced by the cover layer. In a subsequent method step, the separation of the total printed circuit board to individual printed circuit boards can take place.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigt:
-
1 eine Leiterplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer horizontalen Schnittdarstellung entlang einer zur Plattenebene der Leiterplatte parallelen Schnittebene; -
2 eine Leiterplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen, vertikalen Schnittdarstellung entlang einer zur Plattenebene der Leiterplatte senkrecht orientierten Schnittebene; und -
3 eine Leiterplatte gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vertikalen Schnittdarstellung entlang einer zur Plattenebene der Leiterplatte senkrecht orientierten Schnittebene; und -
4 eine Leiterplatte gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vertikalen Schnittdarstellung entlang einer zur Plattenebene der Leiterplatte senkrecht orientierten Schnittebene.
-
1 a circuit board according to a first embodiment of the invention in a horizontal sectional view along a plane parallel to the plane of the circuit board cutting plane; -
2 a circuit board according to a second embodiment of the invention in a schematic, vertical sectional view along a plane perpendicular to the plane of the circuit board oriented cutting plane; and -
3 a circuit board according to a third embodiment of the invention in a vertical sectional view along a plane perpendicular to the plane of the board printed cutting plane; and -
4 a circuit board according to a fourth embodiment of the invention in a vertical sectional view along a plane perpendicular to the plate plane of the circuit board cutting plane.
In der
Die Leiterbahn
Zusätzlich zu der in der
Die Leiterplatte
Innerhalb der Leiterplatte
Die Spulenkerne
Die erste und die zweite dielektrische Schicht sind aus einem FR4-Material gebildet. Die Wärmeleitfähigkeit des FR4-Materials beträgt bevorzugt mindestens 0,5 W/(mK), besonders bevorzugt mindestens 1 W/(mK), so dass die beim Betrieb der Spule entstehende ohmsche Verlustwärme verbessert durch die erste und zweite dielektrischen Schicht nach außen geführt abgeleitet kann.The first and second dielectric layers are formed of FR4 material. The thermal conductivity of the FR4 material is preferably at least 0.5 W / (mK), more preferably at least 1 W / (mK), so that the resulting during operation of the coil ohmic heat dissipation improved by the first and second dielectric layer led outwards can.
Die erste und die zweite dielektrische Schicht stellen eine Basisisolierung des Spulenkerns
Die
Die Darstellung in
Die
Um die Ableitung von Wärme aus dem Inneren der Leiterplatte
Die Herstellung der in
Ferner wird ein Spulenkern
Abschließend wird eine elektrische Isolation des Spulenkerns gegenüber der Umgebung der Leiterplatte erzeugt. Bevorzugt wird beim Erzeugen der Isolation, beispielsweise in Form der ersten dielektrischen Schicht
In der
Die Leiterplatte
Die vorstehend beschriebenen Leiterplatten
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Leiterplattecircuit board
- 22
- SpuleKitchen sink
- 33
- Leiterbahnconductor path
- 44
- SpulenkernPlunger
- 55
- dielektrisches Materialdielectric material
- 66
- ViaVia
- 77
- Thermo-ViaThermo-Via
- 88th
- Ausnehmungrecess
- 99
- erste dielektrische Schichtfirst dielectric layer
- 1010
- zweite dielektrische Schichtsecond dielectric layer
- 1111
- isolierender Bereichinsulating area
- 1212
- Teil-LeiterplatteSupply PCB
- 1313
- Teil-LeiterplatteSupply PCB
- 1414
- Außenlagebacksheet
- 1515
- Außenlage backsheet
- D1D1
- Dicke des isolierenden BereichsThickness of the insulating area
- D2D2
- Dicke der ersten dielektrischen SchichtThickness of the first dielectric layer
- D3D3
- Dicke der zweiten dielektrischen SchichtThickness of the second dielectric layer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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